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綠色技術運用于船舶制造中的研究

時間:2020-09-07 來源:船舶物資與市場 本文字數:3496字
作者:原磊,廖旋 單位:江南造船(集團)有限責任公司

  摘要:在造船強國戰略背景下,我國船舶制造業迎來了新的發展機遇。然而,隨著船舶數量的迅速增長,對水環境造成嚴重污染。近年內,對于船舶制造引起的環境問題,已引起人們的高度重視。基于此,本文對船舶綠色制造技術的運用進行深入分析。

  關鍵詞:船舶制造; 綠色船廠; 節能環保;

目錄

  0引言..............................................1

  1綠色船舶概述..............................................2

  2船舶綠色制造技術的運用..............................................3

  2.1綠色設計..............................................4

  2.2綠色材料..............................................5

  2.3綠色焊接..............................................6

  2.4綠色管理..............................................7

  2.5數字化精度造船..............................................8

  3結語..............................................9

  參考文獻..............................................10

船舶制造

  0 引言

  船舶制造行業在經濟發展過程中發揮著巨大的作用,然而因為其耗費大量的資源,對人類賴以生存的自然環境產生較大的威脅。如果將節能減排的綠色制造理念運用于船舶制造行業中,不僅能夠減少對能源資源的消耗,同時還可大幅度減少船舶建造的成本。新時代環境下,船舶制造業人士逐漸將目光轉向綠色制造方面,讓更多的綠色理念及綠色技術運用于船舶制造中,促進綠色船舶制造業的高質量發展。

  1 綠色船舶概述

  所謂"綠色制造",主要是指整體考慮環境影響、人類訴求、企業收益以及資源效率的現代制造方式,是具備"處事底線、社會責任"的高質量發展形式。綠色制造的根本目標在于將產品從設計、生產直到運用整個過程對自然環境造成的影響控制在最低水平,對自然生態的危害程度降到最低,提升資源使用效率、減少能源耗費。現階段,綠色船舶、船舶綠色制造、綠色船廠、綠色船舶產品、綠色造船以及綠色船舶技術等都有著廣泛的運用,按照《綠色制造標準體系建設指南》《中國制造2025》等規定對有關內容加以界定:1)船舶綠色制造,指的是在船舶設計、生產、運營、維護以及拆卸等所有環節著重處理對環境及資源運用效率造成影響問題的系統化工程,其主要是由綠色船廠、綠色船舶產品、船舶綠色制造評價以及船舶綠色制造供應鏈等其他部分構成[1].2)綠色船舶產品,在船舶設計、生產、運營、維護以及拆卸等所有環節,采取較為先進的技術手段,切實保障其可以有效實現船舶的性能及功能要求,并且還可在很大程度上加強能源的利用效率、降低或者避免對環境造成的污染。

  2 船舶綠色制造技術的運用

  2.1 綠色設計

  首先,對船舶主體架構進行優化。針對綠色船舶的結構設計,應當不斷優化船舶的主體結構,提高資源的運用效率,節省能源消耗,對于船舶的尺寸及規格等實行針對性較強的技術優化,在確保船舶航行速度及穩定性的基礎上,提高船舶的整體性能,考慮船舶的承載要求,確保船舶航行的安全性。其次,加強船舶節能成效。以船舶綠色制造理念為前提,不斷改善節能方式。1)進一步強化對新能源的利用,科學、有效地使用可再生的、環保型的能源,比如潮汐能、風能以及太陽能等,全面發揮出新能源的巨大優勢;2)不斷改善推進模式,積極發展技能更強、效率更高的推進方式,確保實現最佳化的推進成效;3)高度關注燃油的運用效率,選用較為先進的燃油利用技術,確保燃油能夠完全燃燒,不僅加強其使用效率,同時還能避免對環境產生的污染。

  2.2 綠色材料

  1)焊接材料。在傳統船舶制造模式中使用的焊接材料添加相應數量的助焊藥劑,此種助焊藥劑在高溫環境下非常容易發揮到空氣當中,對現場船舶制造者的身體健康有直接的影響,同時會對環境產生較大的污染。在船舶綠色制造模式下,應當選擇"低毒、低煙"的焊接材料,同時通過先進的焊接技術以充分發揮焊接材料的作用。

  2)涂裝材料。當前我國船舶制造選用的涂裝材料對環境、水源及人體等均有比較大的危害,通常是對待涂裝的鋼材加以預處理,接著對處理以后的鋼材實施重復涂裝。此種涂裝方式的程序比較繁瑣,同時會導致資源的大量浪費[2].所以,在船舶綠色制造過程中應減少對傳統涂裝材料的使用,同時盡可能采取先進的涂裝手段,選擇使用綠色環保型的船舶涂料。

  3)絕緣材料。在以往的船舶制造環節,采用的絕緣材料主要有礦棉、玻璃棉等,此些傳統形式的絕緣材料在完全廢棄以后,無法實施高效的降解處理,會嚴重污染到水源及土壤環境,因此在生產綠色船舶時應盡量避免使用此種絕緣材料。對于船舶綠色制造絕緣材料的選用,需充分結合絕緣材料的技術性和環保性,積極采用"高效、先進、環保"的全新絕緣材料,切實保證"綠色"船舶制造。

  2.3 綠色焊接

  在綠色船舶建造環節,焊接是非常重要的技術,此項技術的應用直接關乎著船舶制造的質量。在運用船舶綠色制造技術時,應當使用綠色焊接的形式,選擇高效的焊接技術、設備等,借此以實現綠色生產思想對于船舶制造所提出的各種要求,從而達到船舶綠色制造的目標。比如對于科學、有效的焊接工藝,可選用熔化極氣體保護焊來完成焊接作業,操作較為便利,同時還擁有極高的焊接效率,可以在機械化環節進行焊接,且不會形成較多的煙塵。另外,還可采用垂直氣電焊、自動化立腳焊等技術,如此不僅能夠大大提升焊接效率,同時還可以加強資源運用效率、減少煙塵的排放量,以實現生態保護的目標。采取自動化較高的綠色焊接技術,為綠色船舶的制造提供相應的技術支撐。

  2.4 綠色管理

  綠色管理是船舶綠色制造的關鍵,其具有成本費用低、效果好以及作用大等諸多優勢。船舶制造企業要想促進環保和經濟的同步發展,則必須對綠色管理引起高度重視。

  1)減少無效作業時間,提高船舶制造效率。根據階段、區域以及類別等針對船舶制造的所有工序流程加以持續性地追蹤、分析,經過重復崗位兼并、復合型人才培養等以加強工時運用效率。著重減少整理、吊運等輔助性作業所耗費的時間。從材料管理角度來看,根據材料利用的先后次序確定儲存位置,盡量做到整個物流環節的"不停滯、不轉向、不倒道",盡可能減少物流運輸路線,縮減吊運耗費的時間。

  2)不斷加大管理力度,節省船舶制造成本。進一步加強鋼材的使用效率,通過計算機輔助管理方式,對船舶制造使用的鋼板實行代碼管理。對每張鋼板從進廠、入庫、預處理、領用、裝配以及退料等全周期進行調控,有利于及時掌握鋼板使用、庫存以及流向等狀況;對預處理鋼材及分段儲存進行嚴格的控制,大大提高船舶制造場地的使用效率。完全根據要求對鋼材進行預處理及分段加工,加大計劃管理力度,優化船舶制造環境,不但能夠確保制造的持續性,同時還可實現場地資源高效運用的目標[3].

  3)節省能源消耗,走社會化供能發展道路。目前,我國的部分船舶制造企業已引入全球先進的"健康、安全、環保"制造思想,取消傳統的乙炔站與制氧車間,以安全無毒、性能更強的燃氣逐漸取代乙炔。采購周圍發電企業的余熱,走社會化供能的道路,不但可以節省能源消耗、減少污染物的排放量,同時還可減少船舶制造的成本費用。

  4)采用綠色采購模式,為船舶制造供應綠色材料。物資采購是船舶綠色制造的重要組成部分,綠色采購對船用材料、電器、設備等進行購置時,不但應對其價格及質量進行評價,同時還應考慮其是否會對周圍環境造成影響,優先采購環保型的船舶用品。

  2.5 數字化精度造船

  所謂"精度造船",主要是指以船舶制造精度要求為根本參考,采取相對先進的工藝流程、數控技術,對船舶的分段構件、零部件等尺寸加以嚴格調控,從而減小船舶制造修割、返工以及換板的工作量,大幅度提高預舾裝的效率,有效實現節省能源消耗、提高船舶建造效率、控制污染及浪費資源的目標。為了能夠更好地體現出數字化精度造船技術所具有的優勢,針對2013~2015年的船舶制造精度開展比較、分析,結果發現船舶制造的精度有較為顯著的升高,在避免資源浪費、節省能源等方面做出了巨大的貢獻。

  3 結語

  在船舶制造行業迅猛發展的大環境下,其生產環節的環保性及節能性已引起業內人士的高度重視,而"綠色制造"作為新時期形成的全新制造理念及制造方法,將其運用于船舶制造的整個過程,滿足高質量發展的要求。除此以外,在船舶制造環節,可采取綠色設計、綠色材料、綠色焊接、綠色管理、數字化精度造船等措施,從根本上保障船舶制造的效率及質量,避免資源浪費,確保船舶制造在環境效益和經濟收益方面的"雙贏".

  參考文獻
  [1] 孔德寶。船舶生產流程再造與綠色制造[J].商品與質量,2017,(07):274-275.
  [2] 吳銘。淺析綠色制造在船舶結構中的設計和應用[J].科技視界,2018,(16):16-18.
  [3] 咸屹。綠色制造技術在船舶工業的應用與發展前景[J].中國機械,2014,(16):169-170.

  原文出處:原磊,廖旋.船舶綠色制造技術的運用分析[J].船舶物資與市場,2020(08):15-16.
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